高嶺石的晶體化學式為2SiO2·Al2O3·2H2O，其理論化學組成為46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。高嶺土類礦物屬于1:1型層狀硅酸鹽，晶體主要由硅氧四面體和紹氫氧八面體組成，其中硅氧四面體以共用頂角的方式沿著二維方向連結形成六方排列的網格層，各個硅氧四面體未公用的尖頂氧均朝向一邊；由硅氧四面體層和招氧八面體層公用硅氧四面體層的尖頂氧組成了1:1型的單位層。

性狀：多無光澤，質純時顏白細膩，如含雜質時可帶有灰、黃、褐等色；外觀依成因不同可呈松散的土塊狀及致密狀態巖塊狀，具有可塑性，濕土能塑成各種形狀而不致破碎，并能長期保持不變。
密度：2.54-2.60 g/cm3。
熔點：約1785℃。

自然界中高嶺土所包含的礦物主要分為粘土礦物和非粘土礦物。其中粘土礦物主要包含高嶺石族礦物和少量的蒙脫石、云母和綠泥石；非粘土礦物主要包含長石、石英和招的水化物，還有一些鐵礦物如赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等、鈦礦物如金紅石等和有機質如植物纖維等。決定高嶺土性能的主要是粘土礦物。

根據其質地、可塑性和砂質的質量分數分為三種類型：
1、硬質高嶺土：質硬，無可塑性，粉碎細磨后具可塑性。
2、軟質高嶺土：質軟，可塑性較強，砂質質量分數<50%。
3、砂質高嶺土：質松軟，可塑性較弱，砂質質量分數>50%。

高嶺土白度分自然白度和煅燒后的白度。對陶瓷原料來說，煅燒后的白度更為重要，煅燒白度越高則質量越好。陶瓷工藝規定烘干105℃為自然白度的分級標準，煅燒1300℃為煅燒白度的分級標準。白度可用白度計測定。白度計是測量對3800—7000?（即埃，1埃=0.1納米）波長光的反射率的裝置。在白度計中，將待測樣與標準樣（如BaSO4、MgO等）的反射率進行對比，即白度值（如白度90即表示相當于標準樣反射率的90%）。

干燥收縮指高嶺土泥料在失水干燥后產生的收縮。高嶺土泥料一般在40—60℃至多不超過110℃溫度下就發生脫水而干燥，因水分排出，顆粒距離縮短，試樣的長度和體積就要發生收縮。干燥收縮分線收縮和體收縮，以高嶺土泥料干燥至恒重后長度及體積變化的百分數表示。高嶺土的干燥線收縮一般在3—10%。粒度越細，比表面積越大，可塑性越好，干燥收縮越大。同一類型的高嶺土，因摻合水的不同，其收縮也不同，多者，收縮大。在陶瓷工藝中，干燥收縮過大，坯體容易發生變形或開裂。

化學穩定
高嶺土具有強的耐酸性能，但其耐堿性能差。利用這一性質可用它合成分子篩。

電絕緣性
高嶺土具有良好的電絕緣性，利用這一性質可用之制作高頻瓷、無線電瓷。電絕緣性能的高低可以用它的抗電擊穿能力來衡量。

就高嶺土當前加工方式而言，有機械粉碎和氣流粉碎兩種方式。而機械粉碎一般粉碎到300目-1000目左右，但其粉碎加工為機械方式，因此粉碎細粉里有鐵含量增加與其他雜質，對應用純度要求較高行業而言，有缺陷；氣流粉碎由于采取物料與物料之間相互碰撞與剪切，沒有粉碎介質參與，因而有效保障了物料的純度，從而滿足純度要求較高行業的應用效率，同時氣流粉碎機的粉碎細度可達5000目（細度范圍可調1000目-5000目）。

高嶺土礦物主要由高嶺石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脫石以及石英、長石等礦物組成。
粘土由各種含水硅酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物組成，含有石英、長石、云母、硫酸鹽、硫化物和碳酸鹽等雜質。